10 Pertimbangan biaya konstruksi drain
10.2 Faktor-faktor biaya
Faktor-faktor biaya untuk keperluan konstruksi drain vertikal perlu memperhatikan hal-hal berikut.
1) Dalam proses desain PDVP, pendesain harus mempertimbangkan faktor-faktor berikut yang dapat mempengaruhi biaya proyek.
a) Pekerjaan lapangan seperti telah diuraikan dalam Bab 8 tentang Konstruksi pemasangan drain.
b) Biaya untuk drain PDVP pada dasarnya lebih murah daripada drain pasir, tetapi biaya material tetap lebih signifikan. Untuk proyek tipikal biaya PDVP kira-kira 40% - 50% dari biaya pemasangan per satuan panjang. Dalam persaingan pasar biasanya biaya material akan sama untuk produk tertentu.
c) Biaya pemasangan drain yang dilakukan setelah lapisan matras lantai kerja terpasang akan tergantung pada jarak dan panjang PDVP yang akan digunakan. Pemasangan secara tipikal dilakukan dengan faktor jarak 1 m - 3 m (3 ft - 9 ft) dan panjang 10 m - 20 m (30 ft - 60 ft). Namun, faktor-faktor ini akan berbeda untuk geometri dan kondisi bangunan proyek tertentu.
d) Kondisi tanah permukaan untuk prapengeboran akan mempengaruhi besarnya biaya. Karena itu, pendesain harus mengevaluasi data geoteknik yang tersedia untuk mengantisipasi prapengeboran dan mengestimasi biaya drain sesuai dengan kedalaman yang diperlukan.
2) Berdasarkan persamaan (8), (16) dan (17), biaya pemasangan PDVP yang diperlukan (termasuk biaya untuk mempercepat konsolidasi) berkaitan dengan faktor-faktor berikut: a) berbanding terbalik dengan S2;
b) berbanding terbalik dengan ch;
c) berbanding terbalik dengan t yang diizinkan; d) berbanding lurus dengan ln (1 / (1 - U ) ).h
3) Desain PDVP dimaksudkan untuk membuat sistem desain drain dengan mempertimbangkan biaya yang paling rendah dan efektif serta memenuhi persyaratan desain proyek dan faktor-faktor yang dapat dikontrol.
4) Jarak drain merupakan faktor utama yang dapat dikontrol dan mempengaruhi biaya desain untuk pemasangan PDVP. Karena biaya relatif untuk mempercepat konsolidasi adalah berbanding terbalik dengan S2, peningkatan sedikit saja jarak drain akan menyebabkan biaya jauh lebih rendah. Variabel lainnya (ch , t dan U h ) berpengaruh pada jarak drain tersebut.
5) Pengontrolan waktu konsolidasi yang tersedia merupakan faktor utama karena tergantung pada keterbatasan pembangunan proyek. Jika memungkinkan, waktu konsolidasi dapat berlangsung selama waktu proyek keseluruhan. Karena biaya untuk mempercepat konsolidasi berbanding terbalik dengan waktu yang tersedia, peningkatan waktu konsolidasi akan menyebabkan penghematan biaya secara langsung.
6) Derajat konsolidasi rata-rata yang diperlukan ( U h ) merupakan variabel utama dalam desain. Karena biaya percepatan konsolidasi relatif berbanding lurus dengan logaritma normal dari kebalikan (1 - U h ), perubahan kecil U h hanya menyebabkan sedikit perubahan dalam biaya.
7) Sebagai referensi umum, dalam tahun 1986 biaya pemasangan PDVP mencapai $0,75-$1,00 per feet tanpa biaya selimut drain, matras lantai kerja, mobilisasi dan demobilisasi, prapengeboran, atau biaya tambahan lainnya, dan dengan anggapan bahwa panjang dan jumlah drain pada proyek yang cukup bersaing dalam penawaran. Biaya pemasangan PDVP untuk suatu proyek tertentu sangat berkaitan dengan faktor-faktor yang telah diuraikan di atas.
Lampiran A
(Normatif)
Persamaan desain
1 Persamaan desain umum untuk pita drain vertikal
Laju konsolidasi dalam keadaan prakompresi pada umumnya dianalisis dengan menggunakan teori konsolidasi untuk drain satu dimensi yang dikembangkan oleh Terzaghi . Persamaan yang dimaksud adalah
t
ρ / ρ f = U v ... (20) dengan :
v
U adalah derajat konsolidasi rata-rata dari pita drain vertikal (-);
t
ρ adalah penurunan konsolidasi pada waktu antara (m);
f
ρ adalah penurunan konsolidasi akhir (m).
Harga U v berkaitan dengan faktor waktu tanpa dimensi Tv,yaitu :
Tv = (cv t) / (Hd)2 ... (21) dengan keterangan :
cv adalah koefisien konsolidasi untuk drain vertikal (m2/hari) t adalah waktu (hari)
Hd adalah panjang drain vertikal (m).
Gambar 4 menunjukkan hubungan antara Tv dan U v dan kondisi drain satu dimensi yang diasumsi. Teori Terzaghi hanya untuk mengaplikasikan konsolidasi primer (utama) dan berdasarkan pada beberapa asumsi berikut.
1) tanah jenuh dan homogen;
2) aliran dan kompresi adalah satu dimensi;
3) nilai cv, mv dan k tetap konstan selama konsolidasi; 4) regangan vertikal kecil;
5) beban dikerjakan dengan segera.
Teori konsolidasi untuk drain vertikal telah dikembangkan oleh Barron [2] untuk menganalisis kinerja drain pasir. Untuk keadaan drain radial saja, solusi Barron adalah:
h
U = 1 – exp (-8Th /F(n)) ... (22)
h
U = 1 – ( u / uo ) ... (23) dengan :
u adalah tekanan air pori berlebih rata-rata melalui masa tanah pada waktu t (uo pada waktu t = 0).
F(n) adalah (n2/ (n2-1)) ln (n) – (3n2-1) / (4n2) ... (24) n adalah (r e/r w) = D/dw = rasio jarak ... (25) Th adalah ch t / D2 = faktor waktu secara horizontal ... (26)
ch adalah koefisien konsolidasi untuk drain horizontal (m2/hari) . D adalah diameter silinder pengaruh dari drain.
Barron menggunakan asumsi-asumsi dasar sebagai berikut. 1) Lempung bersifat jenuh dan homogen.
2) Semua regangan kompresif dalam masa tanah terjadi dalam arah vertikal. 3) Tidak ada aliran air pori.
4) Berlaku hukum Darcy untuk permeabilitas. Koefisien permeabilitas k tidak tergantung pada lokasi.
5) Air pori dan butiran mineral bersifat inkompresif bila dibandingkan dengan kerangka lempung.
6) Tambahan (increment ) beban pada awalnya dipengaruhi oleh tekanan air pori berlebih u.
7) Tidak ada tekanan air pori berlebih dalam drain. 8) Zona pengaruh dari tiap-tiap drain berbentuk silinder.
Barron juga telah mengembangkan persamaan (22) dengan memperhitungkan pengaruh gangguan tanah sekeliling dan drain. Persamaan terperinci tidak disajikan di sini, tetapi hanya yang disederhanakan saja.
2 Modifikasi persamaan desain umum
Hansbo [9] telah memodifikasi persamaan yang dikembangkan oleh Barron untuk aplikasi drain PDVP. Dengan menggunakan pendekatan teoritis yang sama seperti Barron, modifikasiHansbo memperlakukan asumsi-asumsi penyederhanaan akibat dimensi fisik dan karakteristik drain PDVP.
2.1 Jarak drain
Persamaan (24) dapat disederhanakan sebagai berikut.
F(n) = (n2/ (n2-1) ) ln (n) – (3n2-1) / (4 n2) ... (24) F(n) = (n2/ (n2-1) ) ln (n) – 3/4 - (1/ 4n2) ... (27) Dengan anggapan 1/n2 = 0, dan berhubung secara khusus n adalah 20 atau lebih, dan (n2/ (n2-1) ) = 1, maka persamaan (27) disederhanakan menjadi.
F(n) = ln (n) – 3/4 ... (28)
2.2 Pengaruh tahanan terhadap drain
Karena drain PDVP mempunyai permeabilitas yang terbatas dalam arah memanjang (misal karena kapasitas aliran air drainase vertikal yang terbatas), Hansbo telah mengembangkan faktor pengaruh drain (Fr ) dengan menganggap berlaku juga hukum Darcy pada aliran air sepanjang sumbu vertikal drain. Persamaan yang dihasilkan adalah sebagai berikut :
Fr = π z (L – z) ( kh / qw) ... (29) dengan :
z adalah jarak dari ujung aliran air drainase ke drain.
L adalah panjang drain bila drain hanya terjadi pada satu ujung saja; setengah panjang drain bila drainase terjadi pada kedua ujungnya.
qw adalah kapasitas aliran air drainase ditentukan dengan menggunakan gradien hidraulik = 1.
Jika drain mempunyai permeabilitas terbatas (misal kapasitas aliran air vertikal terbatas), faktor pengaruh drain persamaan (29) merupakan fungsi kedalaman. Karena itu, Uh tidak konstan dengan faktor kedalaman.
2.3 Pengaruh gangguan tanah
Barron [2] telah mengembangkan persamaan penghitungan besarnya pengaruh dari gangguan tanah selama pemasangan dengan menyatakan zona gangguan dengan suatu pengurangan permeabilitas. Faktor pengaruh gangguan yang dihasilkan adalah Fs dan jika digabungkan dengan F(n) dan Fr akan menjadi:
F(n)+Fr +Fs = (ln(D/dw)–3/4)+((kh/ks)-1) ln(ds/dw)+π z(L-z) (kh/qw)... (30) dengan :
ds adalah diameter zona tanah terganggu sekeliling drain (m). dw adalah diameter ekivalen dari pita drain vertikal (m).
Lampiran B
(Normatif)
Pengaruh gangguan tanah
Evaluasi pengaruh gangguan pemasangan merupakan persoalan mekanika tanah yang sangat kompleks dan solusinya yang lengkap di luar lingkup pedoman desain ini. Demikian juga, persamaan desain [9] hanya memberikan pendekatan secara sederhana untuk menghitung pengaruh gangguan. Akan tetapi, pedoman ini dengan data tambahan dapat dikembangkan untuk membantu pendesain dalam mengevaluasi pengaruh gangguan. Persamaan desain telah memperhitungkan faktor pengaruh gangguan dalam rasio ds/dw dan kh/ks.
Pengetahuan tentang ds dapat diperoleh dari penelitian tentang pengaruh penetrasi tiang dan alat penetrometer konus pada tanah sekelilingnya. Metode garis edar regangan (Strain Path Method ) [1] dapat digunakan untuk memperluas rekomendasi tentang bentuk dan ukuran mandrel yang optimal. Berdasarkan pada penelitian ini, kisaran nilai ds dapat dianjurkan untuk berbagai bentuk mandrel dan metode pemasangan.
Tujuan utama penelitian tentang pengaruh gangguan tanah adalah untuk memberikan pendekatan yang lebih rasional pada evaluasi pengaruh gangguan secara keseluruhan. Untuk mencapai tujuan ini, Dr. Mohsen M. Baligh, profesor teknik sipil pada Institut Teknologi Massachusetts, telah diminta sebagai konsultan khusus. Dr. Baligh telah mengembangkan metode garis edar regangan untuk menentukan pengaruh gangguan tanah akibat pemasangan tiang.
Salinan lengkap dari laporan Dr. Baligh yang mengikhtisarkan hasil studi tentang pokok penelitian, termasuk drain vertikal prefabrikasi disajikan dalam: Vol. 2 Ikhtisar Karya Penelitian (FHWA/RD-86/169)[8]. Secara khusus laporan-laporan ini membahas aspek-aspek penting dari pemasangan drain PDVP sebagai berikut.
1) Pengaruh penetrasi mandrel
Jari-jari zona tanah sekeliling drain yang dipengaruhi oleh penetrasi mandrel dan distribusi tekanan air pori berlebih tergantung pada karakteristik tanah, geometri mandrel, dan kondisi penetrasi. Baik jari-jari dan distribusi tekanan air pori berlebih maupun karakteristik drainase tanah (permeabilitas dan sifat konsolidasi) akan mempengaruhi laju konsolidasi selanjutnya.
2) Pengaruh penarikan kembali mandrel
Penarikan kembali mandrel akan mengakibatkan perubahan tambahan pada kondisi tanah dan tekanan air pori sekeliling drain.
3) Laju konsolidasi tanah
Setelah perkiraan laju konsolidasi tanah akibat penarikan kembali mandrel diperhitungkan, baik terhadap pengaruh gangguan pemasangan (peregangan dan tekanan air pori berlebih) maupun beban tambahan, hasil perhitungan itu akan diperlukan untuk menentukan besarnya pengaruh pemasangan pada efektivitas drain.
Kesimpulan umum berkenaan dengan pengaruh gangguan tanah [8] adalah sebagai berikut : 1) Pemasangan drain menyebabkan gangguan tanah yang dapat mengurangi efektivitas
drain.
2) Perlambatan laju konsolidasi tanah akibat gangguan pemasangan pada dasarnya disebabkan oleh regangan tanah tak terdrainase (atau distorsi pada volume yang konstan) karena penetrasi mandrel.
3) Geseran lempung takterdrainase yang mengalami overkonsolidasi kecil akan menyebabkan pengurangan tegangan keliling efektif (atau octahedral ), σ’c , dan peningkatan kompresibilitas yang dinyatakan dengan mv. Kedua faktor ini cenderung mengurangi koefisien konsolidasi sehingga memperlambat disipasi tekanan air pori berlebih dan mengurangi efektivitas drain.
4) Kelemahan tanah karena gangguan pemasangan dapat diestimasi dari pengurangan σ’c dan peningkatan mv yang dialami karena terjadinya geseran takterdrainase.
5) Berdasarkan hal tersebut di atas, terlihat bahwa kepekaan lempung, St, menunjukkan adanya kelemahan akibat gangguan pemasangan. Terjadinya geseran tanah tak terdrainase yang peka akan menyebabkan pengurangan σ’c dan peningkatan mv yang signifikan. Batas cair (LI) merupakan ukuran yang tepat yang menunjukkan sifat kepekaan lempung.
Lampiran C
(Informatif)
Contoh dan bagan alir desain
1 Contoh desain Diketahui:
Tanggul di atas tanah lunak dengan parameter seperti pada Gambar C.1
Gambar C.1 Urugan tanggul di atas tanah lunak Ditanyakan :
Desain drain awal untuk mencapai konsolidasi primer dengan 1 siklus log dari kompresi sekunder yang diakibatkan oleh pembebanan tanggul dalam waktu 24 bulan untuk penyelesaian urugan.
Asumsi desain
1) Tanggul dan beban tambahan terjadi dengan segera untuk keperluan penghitungan penurunan.
2) Stabilitas tanggul (misal pembebanan bertahap, berm kaki, dan lain-lain) yang dihitung secara terpisah tidak disajikan disini.
Metodologi desain
1) Evaluasi pengaruh dari tanggul yang diusulkan adalah yang berikut.
a) Hitung peningkatan tegangan efektif yang terjadi di bawah sumbu akibat beban tanggul.
b) Kembangkan hubungan antara riwayat tegangan dan profil perubahan tegangan. c) Prediksi penurunan total akibat beban tanggul.
d) Perhitungkan laju waktu penurunan. 2) Perhitungan beban tambahan.
3) Evaluasi beban tambahan yang diperlukan, yaitu : a) estimasi tinggi beban tambahan yang diperlukan;
c) hitung U h yang diperlukan;
d) periksa kasus sederhana untuk perkiraan jarak drain. 4) Uraian aspek-aspek desain lainnya adalah
a) pengaruh gangguan tanah; b) pengaruh drain;
c) selimut drain. Penyelesaian :
1) Evaluasi pengaruh dari tanggul yang diusulkan
a) Hitung peningkatan tegangan efektif yang terjadi di bawah sumbu akibat beban tanggul.
Gambar C.2 Penghitungan peningkatan tegangan efektif
b) Kembangkan hubungan antara riwayat tegangan dan profil perubahan tegangan.
Gambar C.3 Hubungan antara riwayat tegangan dan perubahan tegangan
c) Prediksi penurunan total akibat beban tanggul
i) Penurunan awal tanpa drain: tidak mempengaruhi PDVP; anggap ρ i = 0. ii) Konsolidasi primer
c
Tabel C.1 Tegangan pada kedalaman antara (di tengah) dan hasil penghitungan penurunan konsolidasi primer Interval kedalaman (m) σ’v0 (kN/m2) σ’vm (kN/m2) σ’vf (kN/m2) Hi(m) Cr Cc ρ ci (m) 0,00-6,00 19,50 48,00 137,34 6,00 0,20 0,04 0,648 6,00-12,00 58,50 61,44 169,27 6,00 0,20 0,04 0,533 12,00-18,00 97,50 102,24 201,20 6,00 0,20 0,04 0,358 c ρ = 1,539 m
iii) Penurunan sekunder
s
ρ = H Cα log ( tf /tp ) = (18) (0,01) log (10tp/tp) = 0,18 m .
iv) Penurunan total (penurunan primer ditambah 1 siklus dari penurunan sekunder).
ρ t = ρ p + ρ s = 1,539 + 0,18 = 1,719 m d) Penghitungan laju waktu penurunan
i) Periksa kemungkinan terjadinya hanya drainase vertikal dua arah.
U = 1 – (1 - U v ) (1 - U h ) ; U h = 0 jadi U = U v
Hitung keadaan U v = 90 % (T = 0,848) ; T = v c TH 2 = hari m / 00929 , 0 ) 2 / 18 )( 848 , 0 ( 2 2
= 7632 hari >> 730 hari. Jadi perlu mempertimbangkan perbaikan dengan cara lain.
ii) Hitung U v yang akan terjadi dalam periode desain 2 tahun. t = 2 tahun = 730 hari ; T = 2 H tcv = 2 2 ) 2 / 18 ( ) / 00929 , 0 )( 730 ( hari m hari = 0,08 ; jadi U v = 32 %.
Ternyata diperlukan beban tambahan karena persyaratan desain adalah untuk mencapai konsolidasi primer ditambah dengan 1 siklus dari kompresif sekunder dalam waktu t < 10 tp .
2) Penghitungan beban tambahan
ABD = pembebanan awal (urugan saja tanpa drain vertikal), dibutuhkan waktu 10 thn dar A ke B. Satu siklus logaritma dariB ke D
ABCD=Pembebanan tambahan (urugan + beban tambah-an), 2 tahun dari A ke C, pembuangan pembebanan tambahan (C ke D)
3) Evaluasi beban tambahan yang diperlukan
a) Estimasi tinggi beban tambahan yang diperlukan, yaitu :
U = 1 – (1 - U v ) (1 - U h ) ; U v = 0,32 , anggap U h = 0,85 ; = 1 – (1 – 0,32) (1 – 0,85) = 0,90 (nilai yang layak untuk desain).
Jadi dalam 24 bulan jika U = ρ c /ρ cf = 0,90 dan ρ c= 1,719 m, maka ρ cf = 1,91 m .
cf
ρ = Cr xH log [σ’vm/ σ’v0]+Cc x H log [σ’vf / σ’vm]+CcxH log [σ’vs/σ’vm]= 1,91 m ; dari dua unsur pertama adalah = 1,534 m. Oleh karena itu : CR H log [σ’vs/σ’vm] = 1,91 – 1,534 = 0,376m ; yang merupakan tambahan penurunan akibat tegangan vertikal efektif beban tambahan.
Log [σ’vs/σ’vm] = 0,376/(0,2x18) = 0,104 maka [σ’vs/σ’vm ] = 1,27 untuk rata-rata melalui ketebalan 18 m .
Nilai minimum tinggi beban tambahan menjadi (1,27-1)(6)=1,62 m. Dengan anggapan bahwa tujuannya adalah mengizinkan potongan tanggul seluruhnya dapat mengalami penurunan dan tidak mengubah bentuk kemiringan lereng, dan lain-lain setelah terjadi penurunan, cobalah menggunakan beban tambahan setinggi 2,40 m (Gambar C.4)
Gambar C.5 Peningkatan tegangan akibat beban tambahan
b) Prediksi konsolidasi utama akibat tanggul dan beban tambahan
cf ρ = Cr x H log [σ’vm/σ’v0 ] + CcxH log [ σ’vf/σ’vm ] Interval kedalaman(ft) σ’v0 (kN/m2) σ’vm (kN/m2) σ’vs =σ’vo +∆σ’v (kN/m2) Hi (m) Cr Cc ci ρ (m) 0,00-6,00 19,50 48,00 184,50 6,00 0,20 0,04 0,80 6,00-12,00 58,50 61,44 213,60 6,00 0,20 0,04 0,65 12,00-18,00 97,50 102,24 242,70 6,00 0,20 0,04 0,46 cf ρ = 1,91
Periksa U = ρ c/ ρ cf = 1,719/1,91 = 0,89 (sesuai). c) Hitung U h yang diperlukan sebagai berikut.
U = 1 – ( 1 - U v ) (1 - U h )
h
d) Periksa kasus sederhana untuk perkiraan jarak drain sebagai berikut. t = D2/ 8ch [ln (D/dw) – ¾] ln ( 1/ (1- U h ) )
Anggap : dw = 0,05 m = 0,16 ft dan ch = cvlab = 0,00929 m2/ hari. Dengan : t = 730 hari (maksimum) dan U h = 0,84 ;
t = hari m x D / 00929 , 0 8 2 2 [ ln ( m D 05 , 0 ) – ¾ ] ln(1 0,84 1 − ) = m hari D / 658 , 24 2 2 [ln ( m D 05 , 0 ) – ¾ ] D (m) t (hari) 3,00 905 > 730 diabaikan 2,70 714 < 730 dapat digunakan
Untuk keadaan sederhana (pengaruh gangguan tanah atau drain), PDVP dengan D = 2,70 memadai berdasarkan penghitungan desain pendahuluan.
4) Uraian aspek-aspek desain lainnya meliputi yang berikut.
a) Pengaruh gangguan tanah khususnya diimbangi dengan penggunaan ch=cvlab dalam desain pendahuluan. Analisis yang lebih rinci harus dilakukan dalam desain akhir untuk evaluasi ch dan pengaruh gangguan tanah.
b) Pengaruh tahanan drain tidak diperhitungkan karena panjang drain yang relatif pendek (18 m) dan aliran air drainase dalam dua arah.
c) Karena adanya lempung di permukaan tanah dan lebar tanggul, desain akhir harus meliputi selimut drain. Selimut drain ditempatkan sebagai bagian dari urugan tanggul yang akan berfungsi sebagai matras lantai kerja pada waktu pemasangan drain. Setelah pemasangan drain, selimut berfungsi sebagai sistem pengumpul bagi rembesan air yang keluar dari drain.
2 Bagan alir desain
Mulai
Lakukan penyelidikan geoteknik lapangan dan laboratorium
Tentukan profil perlapisan tanah dan s truktur tanggul/bendungan lengkap dengan parameternya
φuu, cuu,φ’cu,, c’cu ,γsat ,γn ,σ’m , Cr , Cc, Cα, cv, ch, kondisi drainase, tkonstr
Lakukan analisis stabilitas lereng Kondisi waktu pembangunan
Stabil?
Ya Pilih alternatif perbaikan
tanah dengan PDVP
Hitung dan gambar
1. Hubungan antara tegangan vertikal total dan efektif dengan kedalaman. 2.σ’m dengan kedalaman
3. Peningkatan tegangan vertikal dengan kedalaman
Hitung penurunan konsolidasi primer dan sek under
ρc= Crx Hx log [σ’vm/σ’v0] + CcxH log [σ’vf/σ’vm ]
ρs= H Cα log ( tf/tp)
ρtot=ρc +ρs
Hitung hanya drainase vertikal dengan waktu 90 % konsolidasi U=1-(1-Uv)(1-Uh) ; Uh =0 t90=TH2/cv tkonstr> t90 Tidak Tanpa PDVP Selesai
Desain pita drain vertikal dengan
memilih jenis PDVP, ukuran dan taksir zona pengaruh D
Ya
Tidak
Tentukan derajat konsolidasi U=0,90 ; Hitung Uh= 1- (1-U)(1-Uv) ,
Taksir Jarak drain D dan ukuran pita drain a dan b
Hitung dw= (a+b)/2
F(n) = ln (D/dw) – ¾ ; Fs =0 ; Fr=0
t = (D2 / 8ch )( F (n) + Fs + Fr ) ln (1 / (1 - Uh))
Pilih jenis mandrel dengan ukuran w=lebar dan l=panjang dan hitung dm= (4wl/π)0,5 dan ds=5-6 (dm/2) t < tkonstr Taksir D Tidak Periksa ulang t = (D2/ 8ch)( F (n) + Fs + Fr ) ln (1 / 1 - U Gambar lokasi PDVP Selesai Ya Selesai
Lampiran D
(Normatif)
Spesifikasi
Spesifikasi PDVP dalam pedoman ini merupakan uraian maupun spesifikasi terperinci, yang mungkin tidak berlaku secara umum untuk semua proyek tetapi tergantung pada kondisi bangunan proyek. Pendesain dianjurkan menggunakan spesifikasi pedoman ini sebagai alat bantu dalam mengembangkan material drain dan spesifikasi uji mutu pelaksanaan untuk proyek tertentu. Spesifikasi yang biasanya dipilih atau digunakan dengan kebijaksanaan dari pendesain sebaiknya dilampirkan.
1 Deskripsi
Kontraktor harus menyediakan semua keperluan bangunan, tenaga kerja, peralatan dan material serta melaksanakan semua kegiatan pemasangan PDVP sehubungan dengan perincian yang ditunjukkan dalam desain dan persyaratan spesifikasi ini. Drain ini harus terdiri dari pita drain inti plastik yang tertutup dengan selimut drain yang cocok dan harus dipasang dan diatur seperti yang ditunjukkan dalam desain atau pola yang diarahkan oleh pendesain.
Persyaratan untuk material selimut drain yang cocok tidak termasuk pita drain vertikal Desol
yang berlaku sekarang ini.
2 Definisi
Pendesain harus memasukkan setiap definisi dan istilah butir-butir yang khusus yang mungkin diperlukan untuk klarifikasi terhadap spesifikasi. Definisi (istilah) yang diperlukan mungkin terdiri dari: selimut ( jacket ), inti, kapasitas aliran air, permitivitas, diameter ekivalen, dan volume bebas.
3 Material 3.1 Umum
Hal umum tentang material PDVP dijelaskan sebagai berikut.
1) PDVP harus berupa pita drain vertikal yang dibuat di pabrik dan terdiri dari sebuah inti termasuk selimut drain. Selimut drain harus memberi peluang bebas mengalirnya air pori ke bagian inti tanpa terjadi kehilangan material tanah atau erosi buluh ( piping ). Inti harus memberi kesempatan aliran air drainase vertikal yang menerus.
2) PDVP harus berbentuk pita drain dengan rasio aspek (lebar dibagi dengan tebal) tidak melebihi 50.
3.2 Selimut drain
Hal-hal yang perlu dipertimbangkan berkaitan dengan material selimut drain adalah yang berikut.
1) Selimut drain harus berupa geotekstil non-woven sintetis yang mampu melawan (menahan) semua pelendutan, pemukulan (hantaman) dan gaya-gaya tarik yang diakibatkan selama pemasangan dan selama umur desain dari drain.
2) Material selimut tidak boleh menimbulkan kerusakan setempat (misal hantaman melalui filter oleh butiran pasir atau kerikil).
3) Material selimut harus cukup kaku untuk menahan tekanan tanah lateral akibat beban tertanam dan beban tambahan sehingga kapasitas aliran air vertikal melalui inti tidak akan berpengaruh yang merugikan.
4) Material selimut harus cukup fleksibel terhadap lendutan yang terjadi secara perlahan selama pemasangan dan terhadap pengaruh penurunan konsolidasi tanpa mengalami kerusakan.
5) Material selimut tidak boleh mengalami retakan dan pengupasan selama pemasangan drain.
6) Material selimut harus memenuhi ketentuan spesifikasi berikut ini :
Tabel D.1 Persyaratan uji dan nilai minimum Jenis uji Standar yang
diperlukan
Nilai minimum per gulung*
Tarikan grab (Grab tensile, 1975)
ASTM D 1682-64 80 lbs
Sobekan trapesoidal
(Trapezoidal tear )
ASTM D 2263-68 25 lbs Kekuatan tusukan (Puncture
strength)
ASTM D 751-73 50 lbs Kekuatan bukaan keras (Burst
strength)
ASTM D 774-46 130 psi
* Material selimut harus diuji dalam kondisi jenuh dan kering. Persyaratan penentu adalah yang terendah dari dua kondisi uji yang dilakukan .
Persyaratan minimum yang memadai telah ditentukan dengan mengkaji spesifikasi dalam penggunaan pada waktu persiapan pedoman ini. Pendesain harus mengkaji ulang perihal tersebut, penentuan uji, dan nilai minimum yang diperlukan untuk tiap-tiap proyek. Lihat referensi pedoman dari Christopher dan Holtz (1984).
Keperluan data uji sifat-sifat mekanik selimut yang disebutkan di atas dapat diperoleh dari tenaga ahli desain PDVP yang digabung dengan bangunan (misal inti dan selimut drain yang merupakan gabungan yang tidak dapat diuji secara terpisah).
7) Selimut drain harus mempunyai permitivitas minimum (gal/min/ft2) sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan bila diuji berdasarkan ASTM (Suggested test method for permeability and permittivity of geotextiles).
Peran permitivitas pada kinerja PDVP secara tepat belum diketahui sepenuhnya. Yang penting selimut drain harus mempunyai permeabilitas minimum sama atau lebih besar daripada permeabilitas tanah di sekitarnya agar dapat berfungsi dengan baik. Pendesain harus menentukan permitivitas minimum yang dapat diterima untuk proyek tertentu. (Lihat Subbab 7.2 dari bab Pemilihan dan desain drain).
3.3 Inti
Inti harus berupa material plastik fabrikasi yang menerus untuk memungkinkan aliran air drainase sepanjang sumbu pita drain vertikal.
Tenaga ahli desain dapat membatasi material inti yang diizinkan dan geometri saluran drain tergantung pada kondisi pekerjaan tertentu. Tenaga ahli juga dapat menentukan sifat fisik material inti yang khusus jika diperlukan.
3.4 Drain yang dipasang
Konstruksi drain yang dipasang harus memperhatikan hal-hal berikut.
1) Sifat-sifat mekanik (kekuatan dan modulus) dari drain PDVP yang dipasang harus sama atau melebihi yang ditentukan untuk komponen selimut dan inti.
2) Drain yang dipasang harus tahan terhadap material membusuk yang basah, lumut, kegiatan bakteri, serangga, larutan garam dalam air tanah, asam, alkali, pelarut, dan setiap bahan (unsur) lain yang signifikan dalam air tanah di lapangan.
3) Salah satu jenis drain tunggal yang dipasang pada suatu proyek dapat ditentukan lain jika dapat dibuktikan oleh tenaga ahli desain.
4) Drain yang dipasang harus mempunyai kapasitas aliran air minimum 3500 ft3/tahun bila diukur dengan gradien pada tegangan efektif maksimum.
Kapasitas aliran air merupakan suatu fungsi dari jenis drain, tekanan keliling, dan gradien hidraulik serta tergantung pada peralatan uji, prosedur uji, dan media keliling. Tenaga ahli desain harus menentukan apakah diperlukan nilai minimum dan berapa minimumnya (Lihat Subbab 6.3 dari Bab 6 Evaluasi parameter desain). Jika kapasitas aliran air minimum ditentukan, pendesain juga harus menentukan metode uji umum yang akan digunakan (tekanan keliling, media keliling, panjang contoh, dan lain-lain). 5) Pita drain vertikal yang dipasang harus mempunyai diameter ekivalen minimum sesuai
dengan ketentuan diameter ekivalen: dw=( a+b) /2 dengan :
dw adalah diameter ekivalen dari pita drain vertikal; a adalah lebar pita drain vertikal;
b adalah tebal pita drain vertikal.
Pendesain harus menentukan diameter pita drain vertikal ekivalen minimum untuk sebuah proyek khusus. Secara alternatif persyaratan diameter ekivalen dapat dinyatakan dengan menentukan lebar dan tebal minimum untuk pita drain vertikal. (lihat Subbab 6.3 dari Bab 6 Evaluasi parameter desain).
6) Material PDVP harus diberi label nama atau etiket (tanda) pengenal sehingga informasi tentang identifikasi contoh serta maksud dan tujuan pengawasan mutu lainnya dapat dibaca dari label tersebut. Tiap-tiap gulungan minimal harus diidentifikasi oleh pabrik pembuat dengan penjelasan sebagai tumpukan atau nomor kontrol, nomor gulungan tersendiri, tanggal pembuatan, pabrik pembuat, dan identifikasi produk dari selimut dan inti.
7) Pada waktu pengangkutan dan penyimpanan PDVP harus dibungkus dengan kertas